傳統(tǒng)變電站智能化改造問題

◎古力巴哈爾·阿比力孜

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傳統(tǒng)變電站智能化改造問題

◎古力巴哈爾·阿比力孜

隨著我國智能化電網(wǎng)建設(shè)工程的全面推進(jìn)，傳統(tǒng)變電站的智能化改造項目不斷增多，這對改善變電站運(yùn)行效率和提升變電運(yùn)行管理成效有著重要的意義。鑒于此，本文在對變電站智能化改造的內(nèi)涵與基本思路進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)變電站智能化改造的幾項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述，以供參考。

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站能夠完成范圍更寬、層次更深、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的信息處理，變電站內(nèi)，站與調(diào)度站與站之間，站與大用戶和站與分布式能源的互動能力更強(qiáng)，

這使得變電運(yùn)行中信息的交換和融合更方便快捷，管理控制更加全面、及時、有效，對電網(wǎng)智能化建設(shè)有著重要的推動作用。因此，積極研究傳統(tǒng)變電站智能化改造的技術(shù)、方法，并盡快實現(xiàn)傳統(tǒng)變電站的智能化改造，是當(dāng)前各地變電站的重要任務(wù)之一。

傳統(tǒng)變電站智能化改造概述

智能變電站是指采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化，通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計量和監(jiān)測等基本功能，且具備智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。通過對傳統(tǒng)變電站的智能化升級改造，往往能夠在優(yōu)化資源配置，合理利用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，以較低的成本實現(xiàn)智能化變電站。

由于各地變電站建設(shè)情況有所差異，傳統(tǒng)變電站的智能化改造方案千差萬別，但基本符合圖1所示的框架：在圖1中，智能單元狀態(tài)監(jiān)測、合并單元、一體化平臺、高級應(yīng)用均是傳統(tǒng)變電站所不具備的。

傳統(tǒng)變電站智能化改造的關(guān)鍵技術(shù)

主設(shè)備智能化改造。主設(shè)備智能化改造主要包括變壓器智能組件和開關(guān)設(shè)備智能組件兩部分：

變壓器智能組件主要是采用智能電子設(shè)備進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)信息的采集與處理，其關(guān)鍵技術(shù)包括：多種狀態(tài)量實時同步檢測技術(shù)。即對主設(shè)備進(jìn)行局部放電、鐵芯電流、油中溶解氣體、冷卻單元狀態(tài)、工況信息等因素的監(jiān)測和信息收集；冷卻器智能控制技術(shù)。即通過分項傳感器對變壓器負(fù)荷、油溫等情況進(jìn)行檢測，并智能調(diào)控分山、油泵的運(yùn)行，以降低能耗，維持正常運(yùn)行。以上改造主要是通過IED設(shè)備的安置和運(yùn)行實現(xiàn)的，該設(shè)備的功能類似前置服務(wù)器，通過子IED的分項傳感器收集檢測信息，并通過主IED做出判斷和處理。

開關(guān)智能設(shè)備組件主要是利用合并單元、智能終端一體化技術(shù)，對開關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、保護(hù)。通常，智能設(shè)備科安裝在原開關(guān)附近，通過光纜與開關(guān)和傳感器連接，介入交直流電運(yùn)行，并通過光纜實現(xiàn)與站控層的信息交互。

信息一體化平臺搭建。信息一體化平臺可將子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、融合，調(diào)度到其他子系統(tǒng)，進(jìn)而充分利用檢測數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性，同時滿足智能電網(wǎng)調(diào)度和管理中對各類技術(shù)數(shù)據(jù)的需要。平臺的搭建需要建立實時數(shù)據(jù)庫，搭建相應(yīng)的數(shù)據(jù)歸一化模塊和歷史庫存儲服務(wù)系統(tǒng)；此外還需搭建應(yīng)用無關(guān)的圖形基系統(tǒng)，搭建數(shù)據(jù)校驗?zāi)K并構(gòu)架數(shù)據(jù)、文件服務(wù)體系；為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸利用，還需建立基于模型的API數(shù)據(jù)接口以及標(biāo)準(zhǔn)化通信接口，為數(shù)據(jù)信息的高級應(yīng)用創(chuàng)造有利的條件。

圖1　智能變電站典型框架

智能高級應(yīng)用。目前，AIS設(shè)備一鍵式順序控制在智能變電站中較為常見，目前，AIS開關(guān)設(shè)備狀態(tài)的確認(rèn)是AIS設(shè)備一鍵式順序控制設(shè)計中的主要問題，對此，可通過刀閘區(qū)域內(nèi)支線算法來實現(xiàn)刀閘位置的識別，但實際應(yīng)用中，特殊天氣下的刀閘位置識別功能仍然較弱，針對這一問題改進(jìn)算法是進(jìn)一步提升AIS設(shè)備一鍵式順序控制的可靠性。

此外，智能告警與故障綜合分析也是智能變電站必須的智能高級應(yīng)用。該應(yīng)用通常通過單事件推理、關(guān)聯(lián)多事件推理、故障智能推理三個層次來實現(xiàn)。由于變電站故障判斷的條件較為復(fù)雜，難以通過準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，因此應(yīng)在對變電站常見故障進(jìn)行歸納的基礎(chǔ)上制定較為完善的故障推理模型，并針對每種故障制定相應(yīng)的處理手段，進(jìn)而提升故障診斷和處理操作的可靠性。

總之，智能化改造不同于以往變電站的技術(shù)改造工程，不僅僅是簡單的設(shè)備更換、功能升級工作。在智能化變電站中，變電站運(yùn)行模式、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)等已完全不同于以往常規(guī)變電站，許多新技術(shù)、新功能仍處于探索研究階段。因此我們在實際操作中應(yīng)結(jié)合變電站原有設(shè)備、條件對智能化改造技術(shù)進(jìn)行靈活應(yīng)用和調(diào)整，如此才能真正實現(xiàn)科學(xué)、有效的傳統(tǒng)變電站智能化改造。

（國網(wǎng)新疆電力公司培訓(xùn)中心）